市政道路沥青路面车辙早期病害原因及措施

市政道路沥青路面车辙早期病害原因及措施

冯燕秀1杜辛2

1.身份证号：41010319830616xxxx；2.身份证号：41150319861201xxxx

摘要：经济的快速发展，带动了城市化进程的加快，城市车流量快速的增加，对市政道路提出了更高的要求，目前城市道路新建、改建、扩建的道路多以沥青路面为主，沥青路面以其平整、行车舒适性好、施工快捷、维护简便等特点广泛的在市政道路上应用，但随着城市交通量的不断增加、环境变化等多种因素的共同作用，沥青路面会出现不同程度、不同类型的早期破坏现象。车辙问题在沥青路面极为常见，为此，本文主要对市政道路沥青路面车辙早期病害成因进行了分析，并提出了相应的治理措施。

关键词：市政道路；沥青路面；治理措施

引言

沥青路面破损受到路面类型、环境因素、地理位置、气象条件、交通荷载、材料条件、排水条件、施工条件、管理水平等因素的影响，病害产生的破坏机理和发生原因也不尽相同，有时是一种因素作用的结果，有时是多种因素共同作用的结果。为此必须根据道路使用情况，找出病害原因，采取切实可行的防治措施进行处理，只有这样才能提高工程质量，确保行车安全及舒适性。

1工程概况

某高等级城市道路工程，总长度为10.8km，为双向6车道。自通车以后，因交通量逐年上涨，且超载、超重问题严重，导致路面车道多处位置集中产生大量车辙现象，为确保行车安全，必须制止病害发展，采取有效处治措施治理车辙病害。经相关检测分析，I车道车辙深度在1.5cm以内；II、III车道车辙发展速度相对较快，其中车辙深度在1.5cm以上的单车道长度为6km，在总数中所占比例高达55%；车辙深度在3cm以上的单车道长度为1.2km，在总数中所占比例为11%；6cm为车辙最大深度。相比II车道，III车道车辙深度、长度更甚。为充分掌握该道路车辙情况，需进行适当的检测工作，结果显示，4mm为III车道8个月行车作用下车辙深度平均值增加量，3mm为II车道8个月行车作用下车辙深度平均值增加量。相比原车辙较大深度路段，原深度较小段车辙发展速度更快，变化更大。

2沥青路面车辙损坏成因

2.1外因

2.1.1夏季高温情况比以前严重

导致路面出现车辙的主要因素是温度及荷载。实际上，路面车辙的发生就是沥青混合料在高温条件下发生蠕变的过程。沥青混合料的劲度模量随着温度的增高而逐渐降低，抗车辙能力也越来越小。调查表明，每年的7月和8月是道路车辙病害的高发期，特别是高温条件持续两三天的路面极易出现车辙。而南方地区极少出现此类问题，主要因为其雨水较多，能有效降低路面温度，从而避免这类路面结构的发生。

2.1.2与超载超限车相关

同轴载作用下沥青层内剪应力理论研究表明；车辙产生的主要原因之一是沥青路面受到车轮竖向荷载及水平荷载的共同作用产生剪应力，导致沥青混合料发生剪切变形，变形经过日积月累最终形成车辙。将半刚性基层沥青混凝土路面作为典型结构，通过有限元力学计算分析法，具体分析了轴载不同的情况下车辙病害对沥青路面车辙的破坏程度。分析结果表明，随着车辙发生次数随着车辙试验的轮压的不断增加而呈现下降的趋势，但二者并不是简单的线形关系，一旦轮压达不到压强要求，车辙病害也会频繁发生。

2.2内因

2.2.1结构方面

我们对路面厚度与剪应力关系进行了理论分析；按照公路沥青面层厚度的分析和调查，利用有限元计算方法分析，以8cm、12cm、15cm、18cm四种面层厚度为研究对象，得到不同厚度条件下沥青面层的剪应力计算结果表明：

①面层厚度变化不会对沥青面层剪应力造成严重的破坏。

②最大剪应力值位于2-9cm的范围，中面层是承受剪应力的主要层次，而且现场切割的断面也能验证这一点。

③如果沥青层厚度大于18cm，沥青面层和基层所承担的剪应力几乎为零。

④沥青面层与基层的层间剪应力往往随沥青面层厚度的减小而增加。

2.2.2材料―沥青粘度低

矿料质量差。原材料性质和材料设计方面的影响：采用优质沥青能改善路面的使用性能。我们采用AC-20型级配以及GTM设计理念，对70号沥青、SBS改性沥青、TLA改性沥青沥青(30：70)混合料进行了车辙的室内对比试验。实验结果表明，无论是粘度还是抗车辙能力，改性沥青比普通沥青要好的多。

2.2.3配合比―沥青用量大；级配无足够嵌锁能力

沥青混合料级配的影响：级配是沥青混合料中矿料的最重要特性，它对沥青混合料的其它特性有很大的影响。工作人员对现场获取的芯样进行室内抽提筛分试验后发现，车辙问题不怎么严重的宣大高速公路4.75mm筛孔以上较设计级配较细，2.36mm筛孔以下比设计级配粗，满足了优化级配关于走向的规定，级配达到S型的紧密嵌挤型矿料级配，因为其最粗部分和最细部分的集料减少，而相对加大了中间档次的粗集料4.75mm、9.5mm以上部分的用量，大幅度提升了级配的嵌挤能力，使沥青混合料的高温稳定性得到了改善。而车辙较严重的保津高速公路比设计级配4.75mm筛孔以上的要细，级配设计无法构成嵌挤结构，最终导致了车辙的发生。试验结果表明，要改善沥青混合料的高温性能，必须选用粗型级配，同时要根据骨架密实结构来确定矿料级配。

2.2.4施工――变异大；压实不足

施工质量控制和路面均匀性的原因：

①混合料产生严重的离析现象导致级配出现偏差，并由此生产出软弱的混合料；

②施工时未考虑混凝土的压实度；

③施工过程中没有及时碾压，或存在漏压等问题；

④未严格控制油石比；

⑤施工时产生层间结合差，使沥青路面层发生相对滑动。

3市政道路沥青路面车辙早期病害治理措施

结合道路车辙病害特征，对其病害产生原因进行分析。在此基础上，借鉴国内外相关施工经验，提出了相应的治理方法。根据工程实际情况，车辙病害较为严重的车道主要集中于II、III车道，为提高道路质量，改善行车条件，应有针对性的进行车辙治理。

（1）先铣刨维修II、III车道车辙，7.95m为治理宽度，车辙深度在3cm以下的路段，则4.5cm为其铣刨深度，随后进行改性乳化沥青粘层油洒布，并将4.5cmSMA表面层再次摊铺。

（2）车辙深度在3cm以上的路段，需将9cm定为其铣刨深度，并进行改性乳化沥青粘层油洒布，随后进行中粒式沥青混凝土（5cm）+SMA表面层（4cm）铺筑。选取SMA-161型作为路面表面层，选取改性沥青中粒式沥青混凝土AC-201型作为中面层结构，选取SBS改性沥青作为全部沥青混合料。

（3）如下面层已松散，需铣刨掉原中、下面层，随后由新分层开始进行沥青混凝土面层摊铺，如损坏过于严重，需彻底翻修，保证施工效果。必须与道路建设具体现状结合，深入探究车辙治理技术，总结病害特征，及时找出病害原因，并采取行之有效的措施予以治理。以此，更好地服务于市政道路工作，保证行车安全、舒适，最大限度延长路面使用年限，实现工程建设社会效益及经济效益。

结束语

市政道路工程作为重要基础设施，有效拉动了城市经济发展，为人们日常出行提供了便利。但在道路投入使用之后，由于车辆超载等因素作用下，会导致开裂、车辙等病害产生。要预防车辙病害产生，应该从设计和施工质量抓起，严格控制超限车辆的通行，以杜绝车辙病害的发生。

参考文献：

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